5G新的无线电接口：eMBB中的CP-OFMD调制波形的应用场景

图1、5G的应用场景

5G使用5G多载波波形来为智能手机，办公室，工厂自动化，智能电网，智慧城市，物联网，M2M，M2X等多种设备提供应用平台。5G新无线电(5G NR)根据应用场景可分为三大类服务：

·演进的移动宽带(eMBB)

·超可靠和低延迟通信(URLLC)

·大规模机器型通信(mMTC)

图2、5G的调制波形

图3、各种OFDM波形的性能对比

图4、各种OFDM波形的关键参数

URLLC服务是指未来的应用需要从一端到另一端进行安全的数据通信，并具有超高可靠性和基于截止时间的低延迟要求。这种服务质量与传统移动宽带应用的服务质量差别很大。目前有很多讨论是基于循环前缀正交频分复用(Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即CP-OFDM)(包括滤波OFDM(Filtered OFDM,)，通用滤波OFDM(Universally filtered OFDM)，脉冲形OFDM ( Pulse shaped OFDM)...)在eMBB中的应用。

图5、OFDM

CP-OFDM在最重要的性能指标上排名最佳，这种调制波形的好处包括：

多天线技术的复杂性低，频谱效率高，实现复杂度低。

图6、各种波形的应用场景

CP-OFDM的主要缺点是高PAPR(峰均比)，其可以通过使用已知的技术(例如如削峰和压扩技术)以接收器不可知的方式来降低调制信号的PAPR(峰均比)。加窗(Windowing)技术也是频域局部化OFDM的可能方式。有关这种波形选择的更多详细信息，请参阅#爱立信“支持5G服务和要求的波形和数理学(Waveform and Numerology to Support 5G Services and Requirements)”

图7、加窗对OFDM波形的影响

在没有UL MIMO(上行MMO)部署的场景中，使用具有比CP-OFDM更低的PAPR(相当于LTE中的SC-FDMA)的DFT-S-OFDM波形调制方式在UL传输中仅通过一个流完成的应用情况下也仍然是可能的。